Избранные по рождению: почему в безматочной семье сеют не все пчёлы?
Заметки пчеловода с научным отступлением
В практике пчеловода рано или поздно случается беда: семья теряет матку. Если вовремя не заметить и не дать новую матку, маточник, или открытый расплод, в улье появляются пчёлы-трутовки. Они начинают откладывать неоплодотворённые яйца, но делают это не так, как матка: размещают по нескольку штук в одну ячейку, хаотично по площади сота. Из этих яиц выводятся карликовые трутни, а запечатанный расплод пчеловоды называют «горбатым». Семья, в которой появились пчёлы-трутовки, обречена.
Но вот что интересно. В обезматоченной семье яйцекладку начинает не вся масса пчёл, а лишь какая-то их часть. Остальные как жили — летают за взятком, охраняют леток, чистят ячейки, — так и продолжают заниматься своим делом, даже если безнадёга длится месяцами.
Почему? Кто эти «избранные»? И можно ли было предсказать, кто из пчёл в критической ситуации «возомнит себя маткой» и примется к откладке яиц?
Привычное объяснение: феромоны и возраст
Стандартный ответ, который можно найти в любом учебнике пчеловодства, звучит так: яйцекладка у рабочей пчелы — это патология старения. В нормальной семье развитие яичников подавляется феромонами матки и открытым расплодом. Как только эти тормоза снимаются, пчёлы определённого возраста (кормилицы, оставшиеся без работы) начинают перестраиваться — их зачаточные яичники развиваются, и они начинают откладывать неоплодотворённые яйца, размещая их по нескольку в ячейку.
Всё логично. Но если это так, почему не все кормилицы становятся трутовками? Ведь условия у них одинаковые.
Неожиданная подсказка из 1935 года
Ответ кроется в работе, о которой современные пчеловоды вспоминают редко. В 1935 году в «Зоологическом журнале» вышла статья Петра Михайловича Комарова «О типах промежуточных форм медоносной пчелы». Исследователь поставил под сомнение устоявшееся представление о том, что матка и рабочая пчела — это две строго разделённые формы.
Но у этой работы была предыстория. Ещё в 1922 году профессор Г. А. Кожевников, анализируя первые находки переходных форм, писал: «С филогенетической точки зрения Apis mellifera L. в ее теперешнем состоянии — весьма молодая форма, еще не закончившая вполне своей эволюции. Это последнее звено в эволюционном ряду Apidae, еще не успевшее приобрести окончательной устойчивости своей организации, чем и объясняется совершенно необычайная изменчивость не только внешних признаков, но и важных внутренних органов, чего не наблюдалось в таком большом масштабе ни у одного животного под влиянием лишь условий питания».
Комаров, развивая эту мысль, изучил сотни насекомых и обнаружил: между маткой и рабочей пчелой существует непрерывный ряд переходных форм. У некоторых «обычных» рабочих пчёл число яйцевых трубок достигает 300 (у чистых рабочих — до 24, у маток — 269–380). А при исследовании маток выяснилось не менее удивительное: у части из них сохранились рудименты глоточной железы — органа, который у рабочей пчелы развит, а у нормальной матки практически отсутствует. У переходных форм строение восковых зеркалец на стернитах оказывалось промежуточным, а на задних ножках появлялись признаки корзиночки, характерной для рабочей пчелы, но в ослабленном виде.
Иными словами, в любой семье живут особи, которые по своим внутренним и внешним признакам стоят ближе к матке, чем к типичной рабочей пчеле. В нормальных условиях, под маточными феромонами, они ничем не отличаются от остальных. Но как только управляющий центр исчезает — эти пчёлы оказываются в преимущественном положении.
Механизм избранности
Теперь представьте, что происходит в улье после гибели матки. Через несколько дней исчезает последний открытый расплод — и вместе с ним уходит главный химический тормоз развития яичников. Но физиологическая готовность к яйцекладке у разных пчёл разная.
Те, у кого от рождения (точнее, от личиночной стадии) заложено больше яйцевых трубок, более развиты зачатки половой системы, могут активироваться быстрее. Их организм уже имеет морфологическую основу для перестройки. Остальные — с минимальным числом трубок — такой способности лишены. Они так и останутся рабочими пчёлами до конца своих дней, даже если проживут в обезматоченной семье всю жизнь.